Определение показателей разработки газового месторождения при газовом режиме - Основы добычи нефти и газа
Методика расчета основных показателей разработки месторождений природных газов обычно сводится к определению изменения во времени: дебитов газовых скважин, их потребного числа, пластового и забойного давления в скважинах для выбранного темпа отбора газа из залежи при определенном технологическом режиме эксплуатации скважин (ТРЭС). При определении основных показателей разработки используются расчетные технологические режимы эксплуатации скважин. Расчетный ТРЭС определяют при составлении проектов разработки газовых месторождений на много лет вперед. Исходя из принятого расчетного ТРЭС, находят изменение рабочих дебитов Q(t), пластовых pПл(t), забойных pЗ(t) и устьевых pY(t) давлений во времени t в зависимости от количества отбираемого газа с месторождения в целом QДоб(t). Эти расчеты в комплексе с технико-экономическими показателями позволяют найти потребное число скважин n(t), установить сроки бескомпрессорной и компрессорной эксплуатации, периоды нарастающей, постоянной и падающей добычи газа. Сущность расчетов состоит в совместном решении уравнения истощения залежи и уравнений притока газа к забою с заданием в последних определенных соотношений между забойным давлением и дебитом в зависимости от выбранного ТРЭС.
Как было показано (см. п. п. 4.6.1, 4.6.2), в реальных промысловых условиях вместо двучленного закона фильтрации имеют место два режима фильтрации. При относительно небольших дебитах, когда Q ? QКр, осуществляется линейная фильтрация по закону Дарси, которая справедлива до определенного критического дебита QКр. При дебитах Q > QКр справедлив трехчленный закон фильтрации. При равномерном расположении скважин и с учетом предельного энергосберегающего их дебита, а также при известной зависимости годового отбора газа во времени N(t) добытое количество газа в каждый момент времени
(4.56)
Величину Q ? QКр, зная N(t) для периодов нарастающей и падающей добычи, находим методом графического интегрирования этого уравнения, а для периода постоянной добычи, когда N = const, QДоб(t) = N(t). Зная QДоб(t) из уравнения материального баланса
, (4.57)
,
Находим изменение пластового давления во времени и строим соответствующие графики изменения во времени N(t), QДоб(t) и. В формуле 3.57 , zН - коэффициенты сверхсжимаемости соответственно к моменту t и начальный; ЩН - начальный объем порового пространства газовой залежи; - средняя газонасыщенность; pН, и pАт - давление соответственно начальное, текущее, пластовое к моменту времени t и атмосферное.
Расчет технологических режимов работы скважин при Q ? QКр
Технологический режим предельного энергосберегающего дебита QКр(t)
Как показали исследования, этот режим приводит к уменьшению дебита в процессе разработки. Величина QКр(t) определяется экспериментально по результатам ежегодных исследований, по которым строится зависимость Q(t) на весь период разработки. При отсутствии этих данных она принимается условно по известным по другим месторождениям.
Изменения во времени определяются из выражения
, (4.58)
И далее
;
, (4.59) где
. (4.60)
Для периода нарастающей добычи число скважин
, (4.61)
Где kэ - коэффициент эксплуатации скважин.
Для предварительной оценки можно условно принимать QКр = const во времени, тогда он будет подобен режиму Q = const. Технологический режим работы скважин QКр(t) соответствует предельному энергосберегающему дебиту скважин, обеспечивающему минимальные потери пластовой энергии.
Расчеты энергосберегающего технологического режима QКр(t) целесообразно выполнять при проектировании разработки месторождений. При этом рост числа скважин при режиме QКр(t) компенсируется повышением коэффициента газоотдачи пласта, снижением мощности и отдалением срока строительства ДКС, повышением надежности работы скважин и уменьшением затрат на капитальный ремонт скважин, в связи с уменьшением количества осложнений и аварий скважин.
Технологический режим постоянной депрессии
Такой режим характерен для условий эксплуатации залежи приуроченной к относительно неплотным породам, способным разрушаться при достаточно больших отборах газа из скважины. Во избежание этого скважину следует эксплуатировать при депрессии менее допустимой. В этом случае
, (4.62)
Где находим согласно (4.57).
Соответственно
(4.63)
, (4.64)
А число скважин для периода нарастающей и постоянной добычи
, (4.65)
Режим постоянного градиента на стенке забоя скважины Ш = const
Этот режим применяется при тех же условиях, что и режим постоянной депрессии.
,
Где Ш = const при законе Дарси соответствует режиму постоянной скорости фильтрации на забое скважины C = const:
; (4.66)
,
Где для плоскорадиальной фильтрации
.
,
,
Где pПл(t) согласно (4.57) и С = const по результатам исследования скважин
Зная Q(t) из формулы (4.66) определяем
Зная pЗ(t) и Q(t), согласно (4.64) находим pY(t) и число скважин из (4.65).
Для случая соблюдения предельного энергосберегающего дебита
.
Режим постоянного давления на устье скважины pУ = const
Зависимость между забойным давлением и давлением на устье скважины pУ можно записать в виде
. (4.67)
Решая его совместно с уравнением притока газа, получаем
. (4.68)
Методика расчета состоит в следующем: по известной зависимости N = N(t) строим график QДоб = QДоб(t). Для заданных значений t согласно (4.57) находим ; по формуле (4.68) для известных определяем Q(t); по формуле (4.67), зная Q(t), вычисляем pЗ(t).
Расчет технологических режимов работы скважин при Q > QКр
Режим постоянной депрессии Дp = const
Уравнение притока газа записывается в виде
, (4.69) где
;
QКр(t) считается известным из эксперимента. Зная QКр(t), определяем aФ(t).
Вид уравнения (4.69), исходя из осредненных параметров по толщине пласта, может быть и иной.
Откуда
. (4.70)
Величину находим из (4.57) по величине QДоб(t). Далее методом итерации для каждого данного значения находим по уравнению (4.70) величину Q(t).Забойные давления pЗ(t) находим согласно (4.63). Устьевое давление pY(t) определяем согласно (4.64), а число скважин n(t) - из (4.65).
Режим постоянного дебита Q = const
Частным случаем этого режима является режим Q = const, когда уравнение (4.69) и (4.70) превращаются в закон Дарси.
Для режима Q = const, зная Q, в уравнении (4.70) и согласно (4.57), находим
. (4.71) Откуда
.
Когда Дp(t) = ДpПр, переходим на другой режим.
Режим постоянного забойного давления pЗ = const
Исходным уравнением будет уравнение вида
. (4.72)
Зная из (4.57) и pЗ = const из (4.72) методом итерации находим значения Q(t), соответствующие каждому значению.
Значения Дp(t) находим из Дp(t) = - pЗ.
Зная Q(t), находим
.
Соответственно n(t) получим согласно (4.65). Частным случаем режима pЗ = const будет режим pY = const.
Режим постоянного градиента на стенке забоя скважины Ш = const
Формула для градиента давления на стенке забоя скважины, исходя из трехчленной формулы притока газа, будет иметь вид
.
Вводя обозначения
, (3.73)
Получаем формулу для постоянного градиента давления на стенке забоя скважины
. (4.74)
Величину градиента давления Ш определяем согласно (4.74) по результатам начальных исследований скважин на основе установленного по ним предельно допустимого дебита Q и соответствующего ему pЗ.
, (4.75)
Т. е. за период разработки месторождения поддерживается такое соотношение между Q и pЗ, когда значение Ш остается постоянным.
Коэффициенты А0 и В0 в уравнении (4.75) определяются из коэффициентов а, и QКр в трехчленной формуле притока газа (4.69).
Для плоскорадиального притока газа к скважинам, совершенным по степени и характеру вскрытия,
, (4.76) где
, (4.77)
А величины А0 и В0, так как в данном случае, будут исходя из (4.73)
.
С учетом (4.77) получим
. (4.78)
Для скважин, несовершенных по степени вскрытия,
(4.79)
, (4.80) тогда
(4.81)
И В0 соответствует (4.78).
Для скважин, несовершенных по характеру вскрытия, исходя из решения, когда приток к перфорационному каналу моделируется притоком к половине тора, коэффициенты а и в уравнении (4.76) будут иметь вид
(4.82)
Где N - общее число перфорационных отверстий; RП - радиус тора, определенный по значению перфорационного канала,
.
Так как в уравнении (4.73) в случае притока к половине тора
,
То для N отверстий
;
.
Тогда с учетом (4.79), (4.80), (4.81) и (4.82) для случая равномерной перфорации по всей толщине пласта
;
. (4.83)
Для скважин, несовершенных по характеру и степени вскрытия, в уравнении (4.76) коэффициент
,
А коэффициент будет иметь вид согласно (4.80).
Тогда
,
А B0 соответствует (4.83).
Методика расчета технологического режима Ш = const следующая. Находим согласно (3.57) , зная QДоб(t). Исходя из (3.75) и (4.76) для известных значений, методом итерации определяем Q(t) из
. (4.84)
При расчетах по формуле (4.84) для данных значений Q(t) сразу определяется pЗ(t) по формуле (4.75). Зная pЗ(t) и Q(t), по формуле (4.64) находим pY(t) и по формуле (4.71) n(t).
Таким образом, приведенные выше формулы позволяют более точно устанавливать технологические режимы работы скважин, исходя из условий работы по закону Дарси и трехчленному закону, более правильно учитывающие реальные условия фильтрации.
Такой подход позволил обосновать новый технологический режим энергосберегающего дебита QКр(t).
Похожие статьи
-
Режим растворенного газа - Основы добычи нефти и газа
Эксплуатация месторождений при режиме растворенного газа характеризуется низкими коэффициентами нефтеотдачи. Поэтому при этом режиме разрабатываются...
-
Исследование газовых скважин при нестационарных режимах фильтрации - Основы добычи нефти и газа
Авторами [3] были созданы методы исследования газовых скважин при нестационарных режимах фильтрации. К этим методам относятся такие как, обработка кривых...
-
Исследования проводят на нескольких установившихся режимах с различными дебитами, с тем, чтобы захватить весь диапазон, включая несколько режимов при...
-
Основными источниками пластовой энергии служат: - энергия напора (положения) пластовой воды (контурной, подошвенной); - энергия расширения свободного...
-
Различаются два вида технологического режима: фактический и расчетный. Фактический технологический режим работы скважины устанавливается геологической...
-
Распределение давления в газовых скважинах и месторождениях Природный газ в газовых залежах находится под давлением, которое определяется чаще всего...
-
Температурный режим пласта, скважин, промысловых и магистральных газопроводов является одной из важнейших характеристик, существенно влияющих на...
-
Водонапорный режим - Основы добычи нефти и газа
С момента начала распространения депрессионной воронки за пределы водонефтяного контакта (ВНК) в законтурную водоносную область вода внедряется в...
-
Системы разработки классифицируют по признакам, в основу которых положены характеристики, определяющие отличительные их черты. 1) По геометрии...
-
Режимы работы газовых залежей - Основы добычи нефти и газа
Определение и виды режимов. Под режимом газовой залежи или режимом работы пласта понимают проявления доминирующей формы пластовой энергии, вызывающей...
-
Основы проектирования разработки газовых месторождений - Основы добычи нефти и газа
Основная задача проектирования месторождения состоит в выборе такой системы, при которой обеспечивается минимум приведенных затрат на добычу...
-
Показатели разработки - Основы добычи нефти и газа
Для характеристики процесса извлечения нефти из недр применяют показатели, определяющие во времени как интенсивность, так и степень извлечения нефти,...
-
Подсчет запасов газовой залежи - Основы добычи нефти и газа
Запасы подразделяются на потенциальные и извлекаемые (подробнее см. п. 2.9.4). Извлекаемые запасы газа отличаются от потенциальных на величину...
-
Схематизация форм залежей и контуров нефтеносности Нефтяные залежи, как правило, имеют сложное геологическое строение и неправильную конфигурацию,...
-
Ввод нефтяного месторождения в разработку - Основы добычи нефти и газа
Разработка нефтяного месторождения проходит несколько стадий: начальную, когда его разбуривают и обустраивают; среднюю или основную, соответствующую...
-
Газонапорный режим - Основы добычи нефти и газа
Газонапорный режим (режим газовой шапки) связан с преимущественным проявлением энергии расширения сжатого свободного газа газовой шапки. Под газовой...
-
Основной принцип разработки нефтяных месторождений в РФ заключается в следующем: каждое нефтяное месторождение разрабатывают таким образом, чтобы при...
-
Основы разработки нефтяных месторождений, Объект и система разработки - Основы добычи нефти и газа
Объект и система разработки Объект разработки -- это искусственно выделенное в пределах месторождения геологическое образование (пласт, массив,...
-
Исследование газовых скважин и пластов - Основы добычи нефти и газа
Задача прогнозирования разработки газового месторождения сводится к предсказанию характера изменения технологических параметров системы (давления,...
-
Под контролем процесса разработки понимают сбор, обработку и обобщение первичной информации о нефтяной залежи с целью получения сведений о текущем...
-
Определение расположения газоводяного контакта (ГВК) - Основы добычи нефти и газа
Физические основы ГВК и способы его определения. Газоводяной контакт представляет собой поверхность толщиной обычно в несколько метров. Характер этой...
-
При детальных региональных гидрогеологических исследованиях можно делать правильные прогнозы возможных режимов нефтяных залежей, которые не только еще не...
-
Исследования, связанные с разработкой нефтяных и газовых залежей, следует начинать в первых скважинах, в которых получили притоки нефти и газа. На...
-
Описание технологии ГРП - Использование гидравлического разрыва пласта при добыче нефти
1) Геологической службой управления составляется информация установленной формы для расчета ГРП. 2) Составляется программа проведения ГРП по результатам...
-
Оборудование, применяемое при ГРП на Повховском месторождении На Повховском месторождении ТПП "Когалымнефтегаз" гидравлический разрыв пласта производится...
-
Основная причина низкой продуктивности скважин наряду с плохой естественной проницаемостью пласта и некачественной перфорацией -- снижение проницаемости...
-
Общие параметры месторождений, определяющие процессы добычи нефти и газа Вместилищем для нефти, газа или воды в недрах Земной коры служат породы -...
-
Задачи, виды и методы, технология исследования скважин и пластов - Основы добычи нефти и газа
Основная задача исследования залежей и скважин -- получение информации о них Для подсчета запасов нефти и газа, проектирования, анализа, регулирования...
-
При бурении скважин и вскрытии ими пластов, содержащих высоконапорную воду, последняя начинает поступать в ствол скважины и оказывать влияние на...
-
Таблица 1 Pзаб, МПа Qат, мі/сут 1,5 124000 1,6 76000 1,6 36000 1,66 14000 В ходе проведения исследований были установлены следующие значения для...
-
ВВЕДЕНИЕ - Виды гидрогеологических исследований при разработке месторождений нефти и газа
Многогранная проблема исследований гидрогеологических условий формирования и пространственного размещения месторождений УВ наиболее сложная в...
-
Существует три уровня прогноза: 1) Уровень региональных исследований; 2) Уровень зональных исследований; 3) Уровень локальных исследований. Разработаны...
-
Обоснование выбора рекомендуемых способов эксплуатации скважин, устьевого и внутрискважинного оборудования С начала разработки месторождения ограниченные...
-
Расчет параметров закачки производится инженерной службой организации, которая производит гидроразрыв, после получения исходных параметров по скважине от...
-
Для приготовления тампонажного раствора определяется тип и число смесительных машин: , (34) Где m - насыпная масса сухой тампонажной смеси, кг/м3; VБУН -...
-
Виды несовершенства скважин. Скважина называется гидродинамически совершенной, если она вскрывает продуктивный пласт на всю толщину и забой скважины...
-
Статистический анализ применяется для решения большого количества промысловых задач, связанных с анализом данных. В результате наблюдений, были собраны...
-
В процессе бурения скважин гидрогеологические наблюдения включают определение статических уровней, пластовых давлений, дебитов, отбор проб воды на...
-
Каждый коэффициент неоднородности используется для определения отдельных параметров пласта, которые сами по себе очень важны, но мало информативны, так...
-
Пластовая энергия и силы, действующие в залежах нефти и газа - Основы добычи нефти и газа
Всякая нефтяная или газовая залежь обладает потенциальной энергией, которая в процессе ее разработки переходит в кинетическую и расходуется на вытеснение...
Определение показателей разработки газового месторождения при газовом режиме - Основы добычи нефти и газа